poj2983 Is the Information Reliable?

本文介绍如何使用SPFA算法判断图中是否存在负权环,并通过添加超级源点确保图的连通性,避免遗漏潜在的负权环。文章详细解释了如何根据题目条件构建图以及如何正确添加边来维护原有的约束关系。

题中的条件可以整理为两种:A-B=X  ,A>B;  即 A-B>=X ,A-B<=X ,A>=B+1;

即为:B<=A-X , A<=B+X , B<=A-1 .这是三个需要满足的条件,那么松弛条件就是 B>A-X , A>B+X , B>A-1 .

类比与dis[v]>dis[u]+w,所以建立的边为edge(A,B,-X),edge(B,A,X),edge(A,B,-1);


因为选择的松弛条件是dis[v]>dis[u]+w,所以如果图中有负权环,就代表关系循环矛盾,就是不可靠,否则就是可靠。

而用spfa判环的话,要考虑的一种情况就是图不连通,而其中一个连通分量中存在负权环,那你如果选择另一个不存在负权环的连通分量中的一个点作为起点,则负权环就不可达,就找不到负权环,所以添加一个超级源点0,对每一个点i建立单向边edge(0,i,0),以这个超级源点作为起点,就能保证每一个连通分量可达,而且不怕坏原有的约束关系。但是不能建立双向边,如果对于每条边都有edge(0,i,0)和edge(i,0,0),则对于原本的A,B就有edge(A,0,0)和edge(0,B,0),相当于AB多了一条路径,就破坏了原来AB的关系。


#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cmath>
#include<algorithm>
#include<queue>
#include<stack>
#include<cstring>
#include<map>
#include<string>
#define LL long long
#define clean(a) memset(a,0,sizeof(a))
#define maxn 1100

using namespace std;

struct node
{
	int v,w;
};
typedef vector<node>vec;
vector<vec>head(maxn);
int outque[maxn],dis[maxn];
bool inque[maxn];
int main()
{
	int n,m;
	while(scanf("%d%d",&n,&m)!=EOF)
	{
		for(int i=0;i<=n;++i)
			head[i].clear();
		for(int i=0;i<m;++i)
		{
			char op[10];
			int a,b,w;
			scanf("%s",op);
			if(op[0]=='P')
			{
				scanf("%d%d%d",&a,&b,&w);
				head[a].push_back({b,-w});
				head[b].push_back({a,w});
			}
			else
			{
				scanf("%d%d",&a,&b);
				head[a].push_back({b,-1});
			}
		}
		//用spfa判环一定要使图连通,否则添加一个源点,建立源点到各点的通路,
		//不能从1~n中选一个作为源点加边,给已有的点加边就是破坏约束条件。
		for(int i=1;i<n;++i)
		{
			head[0].push_back({i,0});//单向边,保证原图中不连通的点对仍然不连通
//			head[i].push_back({0,0});  加上就错了啊,会破坏约束条件,如果原图A,B不连通,就会多出来一条A到B代价为0的条件;
		}
		memset(inque,false,sizeof(inque));
		memset(dis,0x3f,sizeof(dis));
		memset(outque,0,sizeof(outque));
		queue<int>que;
		que.push(0);
		inque[0]=true;
		dis[0]=0;
		bool flag=true;
		while(!que.empty())
		{
			int u=que.front();
			que.pop();
			inque[u]=false;
			outque[u]++;
			if(outque[u]>n)
			{
				flag=false;
				break;
			}
			vector<node>& ve=head[u];
			for(int i=0,len=ve.size();i <len;++i)
			{
				int v=ve[i].v;
				int w=ve[i].w;
				if(dis[v]>dis[u]+w)
				{
					dis[v]=dis[u]+w;
					if(!inque[v])
						que.push(v);
				}
			}
		}
		if(flag)
			printf("Reliable\n");
		else
			printf("Unreliable\n");

	}
}


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